พยาธิสรีรวิทยา เป็นคำที่อธิบายถึงการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นเมื่อกระบวนการทางชีวภาพปกติผิดปกติ พยาธิสรีรวิทยาโรคกระดูกพรุนจึงหมายถึงการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในร่างกายอันเป็นผลมาจากโรคกระดูกพรุน คนที่มีภาวะนี้ต้องทนทุกข์ทรมานจากอาการหลายอย่างที่เกี่ยวข้องกับการสูญเสียความหนาแน่นของกระดูกซึ่งมักเป็นผลมาจากการขาดแคลเซียมในระยะยาว
โรคกระดูกพรุนนั้นมีอาการเฉพาะไม่กี่อย่างที่สามารถรับรู้ได้ในคนที่เป็นโรคหนึ่งในนั้นคือกระดูกที่เปราะมากกว่า เงื่อนไขนี้ส่งผลให้มีความเสี่ยงเพิ่มขึ้นอย่างมากจากการแตกหักของกระดูกเนื่องจากการตกและการบาดเจ็บอื่น ๆ กระดูกหักที่เกี่ยวข้องกับโรคกระดูกพรุนมีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นในกระดูกซึ่งโดยปกติจะไม่เสี่ยงต่อการถูกทำลายจากการตกอย่างง่าย เหล่านี้รวมถึงกระดูกข้อมือ, สะโพก, กระดูกซี่โครงและกระดูกในคอลัมน์กระดูกสันหลัง
สาเหตุหลักของพยาธิสรีรวิทยาโรคกระดูกพรุนคือความไม่สมดุลระหว่างสองปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับการบำรุงรักษาความหนาแน่นของกระดูก ปัจจัยเหล่านี้คือการสร้างกระดูกและการสลายของกระดูก กระดูกที่แข็งแรงปกติจะได้รับการซ่อมแซมและปรับปรุงใหม่อย่างต่อเนื่อง ประมาณการบางอย่างบ่งชี้ว่าเนื้อเยื่อกระดูกสูงถึงสิบเปอร์เซ็นต์กำลังอยู่ในกระบวนการนี้ในร่างกายที่แข็งแรง
การสร้างกระดูกเป็นกระบวนการที่สสารกระดูกถูกฝากโดยเซลล์ที่เรียกว่า เซลล์สร้างกระดูก การสลายของกระดูกเป็นกระบวนการที่ตรงกันข้าม: เซลล์ที่เรียกว่าเซลล์สร้างกระดูกดูดซับสสารกระดูก กระบวนการทั้งสองนี้จะต้องอยู่ในสมดุลที่สมบูรณ์แบบเพื่อรักษาระดับความหนาแน่นของกระดูก ในคนที่เป็นโรคกระดูกพรุนการก่อตัวของกระดูกและการสลายตัวของกระดูกไม่สมดุลทำให้กระดูกมีความหนาแน่นน้อยกว่าเปราะและมีแนวโน้มที่จะแตกหักได้ง่ายขึ้น
ปัจจัยที่แตกต่างกันหลายอย่างอาจนำไปสู่ความไม่สมดุลระหว่างการสะสมของกระดูกและการสลายตัว หนึ่งที่พบมากที่สุดคือการลดลงของระดับฮอร์โมนหญิงที่เกิดขึ้นในสตรีวัยหมดประจำเดือน การลดลงนี้ทำให้อัตราการสลายกระดูกเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับอัตราการก่อตัวของกระดูก
อีกกลไกทั่วไปของพยาธิสรีรวิทยาโรคกระดูกพรุนคือการขาดแคลเซียม กระดูกถูกสะสมและสะสมใหม่อย่างต่อเนื่องเพื่อให้ร่างกายได้รับปริมาณแคลเซียมที่จำเป็นสำหรับการทำงานที่จำเป็นเช่นการหดตัวของกล้ามเนื้อและสารสื่อประสาท กระดูกที่ถูกดูดกลับเข้าไปจะปล่อยแคลเซียมซึ่งจะเข้าสู่กระแสเลือดและกระจายไปยังเซลล์ที่ต้องการ เมื่อแคลเซียมไม่ได้รับจากอาหารแร่ธาตุจะต้องถูกเก็บรักษาไว้จากกระดูกมากขึ้นและกระบวนการนี้จะช่วยลดอัตราการสะสมของกระดูกโดยเซลล์สร้างกระดูก การขาดนี้สามารถทำให้รุนแรงขึ้นโดยการขาดวิตามินดี
อวัยวะอื่น ๆ รวมถึงต่อมไทรอยด์และพาราไทรอยด์หลั่งฮอร์โมนซึ่งอาจมีบทบาทในการเกิดโรคกระดูกพรุนพยาธิสรีรวิทยา ต่อมไทรอยด์หลั่งฮอร์โมนที่เรียกว่า calcitonin ซึ่งจะเพิ่มอัตราการสะสมของกระดูกโดยเซลล์สร้างกระดูก ต่อมพาราไทรอยด์หลั่งฮอร์โมนพาราไธรอยด์ซึ่งมีบทบาทมากมายรวมถึงการเพิ่มอัตราการดูดซึมสารกระดูก ความไม่สมดุลในระดับของฮอร์โมนทั้งสองนี้อาจมีความสำคัญในการพัฒนาพยาธิสรีรวิทยาของโรคกระดูกพรุน
